MTHFD1L作为皮肤黑色素瘤新型预后标志物和治疗靶点的机制研究

本研究针对皮肤黑色素瘤(SKCM)高恶性度与治疗困境，通过整合TCGA-SKCM和GEO数据集，结合实验验证首次系统揭示线粒体代谢酶MTHFD1L在SKCM中的促癌机制。研究人员发现MTHFD1L在黑色素瘤组织中显著高表达且与不良预后相关，通过TGF-β/SMAD信号通路调控肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭能力。该研究为SKCM提供了新的预后标志物和潜在治疗靶点，对改善患者生存具有重要临床意义。

　　

皮肤黑色素瘤(SKCM)作为最具侵袭性的皮肤恶性肿瘤，占皮肤癌相关死亡率的90%。尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)等新疗法取得进展，转移性患者5年生存率仍低于22.5%。这种严峻现状亟需发现新的生物标志物和治疗靶点。一碳代谢作为整合叶酸和甲硫氨酸途径的关键网络，通过核苷酸合成和甲基化反应支持肿瘤恶性进展，其中甲基四氢叶酸脱氢酶家族(MTHFD)成员在肿瘤代谢重编程中的作用日益受到关注。广西医科大学肿瘤医院的研究团队聚焦于线粒体代谢酶MTHFD1L，通过多组学分析和实验验证，系统揭示了其在SKCM中的分子机制和临床价值。

研究采用生物信息学分析结合实验验证的策略：首先基于TCGA-SKCM和GEO(GSE15605/GSE19234)数据集进行表达谱分析；其次通过免疫组化(IHC)、qRT-PCR和Western blot验证临床样本及细胞系中MTHFD1L表达；最后构建MTHFD1L敲低模型，采用CCK-8、伤口愈合、Transwell和克隆形成实验评估功能影响，并探索TGF-β1/SMAD通路调控机制。

MTHFD1L在SKCM中显著上调
分析GEPIA2数据库发现MTHFD1L在16种癌症中异常高表达。TCGA和GEO数据集均显示SKCM组织中MTHFD1L mRNA水平显著升高。实验验证证实：30例临床样本IHC评分显示73.3%存在MTHFD1L高表达；黑色素瘤细胞系(A375/A2058)的mRNA和蛋白水平均高于正常角质形成细胞(HaCaT)。

MTHFD1L的预后价值
生存分析显示高表达患者总生存期显著缩短(HR=1.567, p=0.004)。多因素Cox证实MTHFD1L是独立预后因素(HR=1.499)。临床关联分析发现MTHFD1L高表达与溃疡形成(p=0.007)和Clark分级(p=0.028)显著相关。

MTHFD1L促进恶性表型
siRNA敲低实验显示：MTHFD1L抑制使A375/A2058细胞增殖率下降40%-60%，迁移和侵袭能力降低2-3倍，克隆形成减少50%。Western blot揭示其通过下调TGF-β1、SMAD3和p-SMAD3抑制肿瘤进展。

分子机制与免疫微环境
KEGG分析显示MTHFD1L与TGF-β通路显著相关。PPI网络发现其与SHMT2、GART等代谢酶相互作用。免疫浸润分析表明MTHFD1L高表达组γδT细胞和M2巨噬细胞增多，而浆细胞和NK细胞减少，提示免疫抑制微环境形成。

该研究首次阐明MTHFD1L通过TGF-β/SMAD通路驱动SKCM进展的分子机制，其作为预后标志物的AUC达0.82。发现MTHFD1L与肿瘤代谢重编程和免疫逃逸的关联，为开发靶向治疗提供新思路。鉴于MTHFD家族抑制剂在血液肿瘤中的成功案例，本研究为实体瘤代谢治疗策略奠定重要理论基础，具有转化医学价值。